Avaruussuorien leikkauspisteen laskeminen

Miten lasketaan kahden avaruussuoran leikkauspiste? Olen yrittänyt netistä ja matematiikan kirjasta etsiä, mutta ei löydy.

Esim. jos toinen suora kulkee pisteiden (4,11,18) ja (-1,-4,-7) kautta. Toinen suora taas kulkee pisteistä (3,1,5) ja (5,0,7)

Kiitos avusta!
31710
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 3

Vanhimmat

Jos aiot numeroarvoilla laskea kahden avaruussuoran leikkausta, niin neuvoni on muuttaa ongelma kahden avaruussuoran pienimmän etäisyyden laskemiseksi. Jos tämä etäisyys on riittävän pieni, niin suorat leikkaavat toisensa. Rajallinen numeerinen tarkkuus tekee sen, että laskettu etäisyys tuskin koskaan on nolla.

Yksi tapa tähän on esitettty seuraavassa:

http://pages.pacificcoast.net/~cazelais/251/distance.pdf

Äänestä

Jos suora kulkee pisteiden (x0,y0,z0) ja (x1,y1,z1) kautta, niin sen pisteet voidaan esittää parametrimuodossa

x(p) = p * x0 (1-p) * x1, ja samanlaiset lausekkeet koordinaateille y(p) ja ja z(p).

Jos toinen suora kulkee pisteiden (x2,y2,z2) ja (x3,y3,z3) kautta, niin vastaavasti sen pisteet saadaan parametrin q funktioina

X(q) = q * x2 (1-q) * x3 jne,

Sitten ratkaistaan yhtälöryhmä

x(p) = X(q), y(p) = Y(q), z(p) = Z(q).

Tuntemattomia on kaksi (p ja q). Yhtälöitä on kolme, joten on poikkeustapaus, että niillä olisi ratkaisu. Ratkaistaan p ja q ensin kahdesta ensimmäisestä yhtälöstä. Jos suorat leikkaavat, niin saadun ratkaisun pitäisi toteuttaa kolmas yhtälö. Jos saadaan ratkaisu, niin sijoitetaan esim. p-arvo lausekeisiin x(p), y(p) ja z(p), jolloin saadaan leikkauspisteen koordinaatit.

Yleisessä tapauksessa suorat eivät leikkaa. Silloin voidaan saada esimerkiksi pisteet, joissa ne ovat mahdollisimman lähellä toisiaan. Nämä saadaan määrämällä p ja q siten, että neliösumma

(x(p) - X(q)^2 (y(p) - Y(q))^2 (z(p) -Z(q))^2

saa minimiarvon.

Äänestä

Toinen tapa on käyttää kahden pisteen välisiä parametrisia suoria ja etsiä niiden välinen minimietäisyys eli

L₁ = r₁·(1-u) r₂·u
L₂ = r₃·(1-v) r₄·v,

missä L₁ ja L₂ ovat parametrisia suoria (paikkavektoreita), r₁, r₂, r₃ ja r₄ tunnettuja pisteitä (vektoreita) sekä u ja v parametreja.

Näiden suorien pisteiden välinen neliöllinen etäisyys d² voidaan laskea eli

d² = ( L₁ - L₂)².

Lausekkeen minimin paikka ja sen arvo voidaan laskea osittaisderivaattojen nollakohtien muodostaman lineaarisen yhtälöparin avulla.

Antamassasi tehtävässä paikka (u = 3/5, v = -1) on molemmilla suorilla (1,2,3) ja etäisyys 0, eli suorat leikkaavat.

Äänestä

Kommentoi aloitusta


Avusta kiittävä kirjoitti:

Miten lasketaan kahden avaruussuoran leikkauspiste? Olen yrittänyt netistä ja matematiikan kirjasta etsiä, mutta ei löydy.

Esim. jos toinen suora kulkee pisteiden (4,11,18) ja (-1,-4,-7) kautta. Toinen suora taas kulkee pisteistä (3,1,5) ja (5,0,7)

Kiitos avusta!

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu